Entropic transport in confined media: a challenge for computational studies in biological and soft-matter systems

Transport in small-scale biological and soft-matter systems typically occurs under confinement conditions in which particles proceed through obstacles and irregularities of the boundaries that may significantly alter their trajectories. A transport model that assimilates the confinement to the presence of entropic barriers provides an efficient approach to quantify its effect on the particle current and the diffusion coefficient. We review the main peculiarities of entropic transport and treat two cases in which confinement effects play a crucial role, with the appearance of emergent properties. The presence of entropic barriers modifies the mean first-passage time distribution and therefore plays a very important role in ion transport through micro- and nano-channels. The functionality of molecular motors, modeled as Brownian ratchets, is strongly affected when the motor proceeds in a confined medium that may constitute another source of rectification. The interplay between ratchet and entropic rectification gives rise to a wide variety of dynamical behaviors, not observed when the Brownian motor proceeds in an unbounded medium. Entropic transport offers new venues of transport control and particle manipulation and new ways to engineer more efficient devices for transport at the nanoscale.

Paisatge, poblament, cultura material i història de l'Ager Tarraconensis. Resultats i comparacions

Síntesi dels primers resultats del Projecte Ager Tarraconensis i de les aportacions al simposi, de les quals s’extreuen reflexions i coneixements nous sobre el tema de l’estudi entorn del conjunt de l’espai de la ciutat romana, del paisatge, tractat com un sistema. Les aportacions se centren en la varietat de les primeres estratègies de control romà del territori, de les tipologies i evolució dels establiments, dels aspectes econòmics i de la dinàmica del poblament. Tot plegat fa referència molt especialment al territori de Tarraco, per bé que es fan nombroses comparacions amb altres territoris de l’àrea catalana i saguntina i també d’altres províncies romanes. Tarraco es va perfilant com una ciutat amb un territorium molt productiu, no sols en agricultura, sinó també en indústries, producció tèxtil, explotacions de recursos minerals com les pedreres i el ferro, i amb un comerç molt actiu que la devia convertir en un port important de la Mediterrània occidental romana. La jerarquia dels hàbitats rurals també s’està demostrant més complexa gràcies al coneixement de noves aglomeracions. L’evolució posterior al període romà també ha entrat en discussió, especialment pel que fa a l’època islàmica, sobre la qual es discuteix si el camp va quedar poblat o despoblat, tema que resol en sentit positiu el diagrama pol·línic realitzat dins del marc del projecte.

Criteris per a la selecció del material fonètic en intervenció logopèdica en trastorns de la veu

L'educació i la reeducació de la veu tenen un llarg recorregut professional. A partir dels coneixements i de les tècniques provinents del món del cant i de la medicina, s'ha anat constituint un corpus de practiques professionals d'efectivitat contrastada en l'exercici quotidià. Componen una part d'aquest corpus les vocalitzacions que el pacient practica en les sessions terapèutiques. Aquest article pretén explicar les bases fisiològiques per escollir quin material fonètic s'empra en aquests exercicis.

Consells d’extracció i conservació del material arqueològic in situ

Aquest petit treball pretén esdevenir una guia bàsica per aquells arqueòlegs que desconeixen l’aspecte conservatiu dels materials arqueològics. Així, en primer lloc analitzarem, a grans trets, la composició físicoquímica dels diferents objectes que podem trobar en una excavació i quins són els agents que més els malmeten. Després tractarem d’introduir alguns consells pràctics pel treball de camp.

Numerical analysis of including phase change material in a domestic hot water cylinder

The domestic hot water cylinder incorporates encapsulated pcm placed in 57 vertical pipes. The use of PCM increases the thermal energy storage capacity of the cylinder and allows the use of low cost electricity during low peak periods. After experimental validation the numerical model developed in the project will be used to optimize the distribution of the pcm inside the water tank.

Disseny i implementació d'una aplicació de suport a l'edició i sincronització de material didàctic multimèdia amb SMIL

Hem dissenyat un sistema de presentacions interactives que sincronitza diferents continguts multimèdia utilitzant el llenguatge SMIL. Aquests continguts són: un vídeo on un professor presenta una matèria, un seguit de transparències que il·lustren la seva presentació i una taula de continguts que en mostra un esquema i permet navegar-hi. També hem creat una aplicació que facilitarà l'edició d'aquestes presentacions.

Material Market

El proyecto está basado en un sistema que denominaremos Material Market a lo largo de todo el trabajo. La idea que subyace detrás de este Market es un sistema que gestiona la compra-venta de materiales por parte de los usuarios del sistema.

Valoración del estudiantado sobre el uso del material interactivo en materias de la Universidad de Lleida

El trabajo se centra en el uso de contenidos digitales como objeto de aprendizaje en asignaturas de la Universidad de Lleida. El estudio se realizó en estudiantado el curso 2010-2011 a partir de un cuestionario. La finalidad era averiguar cuál es el formato que el estudiantado considera más útil durante el proceso de enseñanza-aprendizaje. Los resultados muestran que los estudiantes valoran positivamente los contenidos interactivos, pero prefieren disponer del texto para estudiar.

Nanocharacterization of Soft Biological Samples in Shear Mode with Quartz Tuning Fork Probes

Quartz tuning forks are extremely good resonators and their use is growing in scanning probe microscopy. Nevertheless, only a few studies on soft biological samples have been reported using these probes. In this work, we present the methodology to develop and use these nanosensors to properly work with biological samples. The working principles, fabrication and experimental setup are presented. The results in the nanocharacterization of different samples in different ambients are presented by using different working modes: amplitude modulation with and without the use of a Phase-Locked Loop (PLL) and frequency modulation. Pseudomonas aeruginosa bacteria are imaged in nitrogen using amplitude modulation. Microcontact printed antibodies are imaged in buffer using amplitude modulation with a PLL. Finally, metastatic cells are imaged in air using frequency modulation.

Histologic evaluation of thermal damage produced on soft tissues by CO2, Er,Cr:YSGG and diode lasers

Objective: The aim of this in vitro experimental study was to perform histological evaluation of the thermal effect produced on soft tissue irradiated with CO2, Er,Cr:YSGG or diode lasers. Study design: Porcine oral mucosa samples were irradiated with Er,Cr:YSGG laser at 1 W with and without water / air spray, at 2 W with and without water / air spray, and at 4 W with water / air spray, with CO2 laser at 1 W, 2 W, 10 W, 20 W continuous mode and 20 W pulsed mode and diode laser at 2W, 5W, and 10W pulsed mode. The thermal effect was evaluated measuring the width of damaged tissue adjacent to the incision, stained positively for hyalinized tissue with Hematoxylin-Eosin and Masson Trichrome stains. Besides, histological changes in the irradiated tissue were described using subjective grading scales. Results: The evaluated lasers developed a wide range of thermal damage with significant differences between groups. The samples with lowest thermal effect were those irradiated with Er,Cr:YSGG laser using water / air spray, followed by CO2 and diode lasers. Conclusions: Emission parameters of each laser system may influence the thermal damage inflicted on the soft tissue, however, the wave length of each laser determines the absorption rate characteristics of every tissue and the thermal effect

El taller ceràmic d'època romana del carrer Princesa de Barcelona. Estudi arqueològic de les restes i estudi arqueomètric del material ceràmic

Les excavacions arqueològiques recents realitzades al carrer Princesa 21 de Barcelona han tret a la llum noves evidències de la producció de ceràmica romana a l"àrea perifèrica de Barcino. Aquest taller ceràmic presenta dues fases cronològiques, des del començament del segle I dC fins al II dC, i va produir àmfores Pascual 1 i Dressel 2-4, ceràmica comuna, tegulae i pondii. L"origen d"aquest taller està relacionat amb la fundació de la colònia romana de Barcino i la imposició de les estructures econòmiques i socials romanes. Fins avui, s"han caracteritzat 42 fragments d"àmfores Pascual 1, 2 pondii i 4 mostres d"argila mitjançant la tècnica de Fluorescència de Raigs X (FRX) en l"estudi de procedència, i les composicions mineralògiques s"han determinat mitjançant anàlisis per Difracció de Raigs X (DRX) per entendre"n les característiques tecnològiques. Aquestes anàlisis demostren una producció amfòrica homogènia i estandarditzada, realitzada amb una pasta calcària normalment cuita a alta temperatura.

Material educativo en la diabetes gestacional

Este artículo presenta el material didáctico elaborado para facilitar la tarea educativa en las mujeres diagnosticadas de diabetes gestacional.

Material educativo en la diabetes gestacional

Este artículo presenta el material didáctico elaborado para facilitar la tarea educativa en las mujeres diagnosticadas de diabetes gestacional.

Molecular dynamics simulation of the spherical electrical double layer of a soft nanoparticle. Effect of the surface and counterion valence

Molecular dynamics simulations were performed to study the ion and water distribution around a spherical charged nanoparticle. A soft nanoparticle model was designed using a set of hydrophobic interaction sites distributed in six concentric spherical layers. In order to simulate the effect of charged functionalyzed groups on the nanoparticle surface, a set of charged sites were distributed in the outer layer. Four charged nanoparticle models, from a surface charge value of −0.035 Cm−2 to − 0.28 Cm−2, were studied in NaCl and CaCl2 salt solutions at 1 M and 0.1 M concentrations to evaluate the effect of the surface charge, counterion valence, and concentration of added salt. We obtain that Na + and Ca2 + ions enter inside the soft nanoparticle. Monovalent ions are more accumulated inside the nanoparticle surface, whereas divalent ions are more accumulated just in the plane of the nanoparticle surface sites. The increasing of the the salt concentration has little effect on the internalization of counterions, but significantly reduces the number of water molecules that enter inside the nanoparticle. The manner of distributing the surface charge in the nanoparticle (uniformly over all surface sites or discretely over a limited set of randomly selected sites) considerably affects the distribution of counterions in the proximities of the nanoparticle surface.

Reinforcement versus Fluidization in Cytoskeletal Mechanoresponsiveness

Every adherent eukaryotic cell exerts appreciable traction forces upon its substrate. Moreover, every resident cell within the heart, great vessels, bladder, gut or lung routinely experiences large periodic stretches. As an acute response to such stretches the cytoskeleton can stiffen, increase traction forces and reinforce, as reported by some, or can soften and fluidize, as reported more recently by our laboratory, but in any given circumstance it remains unknown which response might prevail or why. Using a novel nanotechnology, we show here that in loading conditions expected in most physiological circumstances the localized reinforcement response fails to scale up to the level of homogeneous cell stretch; fluidization trumps reinforcement. Whereas the reinforcement response is known to be mediated by upstream mechanosensing and downstream signaling, results presented here show the fluidization response to be altogether novel: it is a direct physical effect of mechanical force acting upon a structural lattice that is soft and fragile. Cytoskeletal softness and fragility, we argue, is consistent with early evolutionary adaptations of the eukaryotic cell to material properties of a soft inert microenvironment.